1941年日本偷袭珍珠港美国太平洋海军基地，英美向日本宣战，爆发太平洋战争。侵华日军南进，迅速占领南洋群岛。仰光弃守后，日军向滇缅边境进犯，企图切断我国仅存的国际通道——滇缅路，敌机日夜轰炸扫射修路兵团。李碧珠已于前一年奉召率领救护队在滇缅战线上工作，在此期间奉命驰往滇缅边境瑞丽，开展救护伤兵工作，同时训练救护人员，扩大救护队伍。战地救护队编成三个大队，李碧珠为第一大队长，下辖十个分队共220人。1942年中国远征军进军缅甸，李碧珠率领所辖救护车队，跨过怒江，越过铜铁关天险到达缅甸腊戍，参加第一次缅甸战役。

同年4月，英军第一师一个团在仁安羌油田区被侵缅日军包围，弹缺粮尽。中国远征军奉命驰援，李碧珠率三个救护分队随军进入火线，在仁安羌与敌遭遇，双方展开激战，敌人恃其有利据点，以密集炮火轰击，掩护步兵反扑。苦战至黎明，阵地三失三得，李碧珠的救护队冒着万死随军进退，勇敢沉着，指挥若定。

李碧珠《远征笔记》中有这样一段记录：(www.daowen.com)

仁安羌之役，激战15小时，三进三退，敌军弹尽，实行其自杀战术。展开一场短兵肉搏，双方死伤大半，死者血肉横飞，尸首分离；存者遍体刀伤，奄奄待救，惨不忍睹。远征军中有个叫张琦的营长，临死前还振臂高呼：“弟兄们杀呀！”我们担架到来时已经死了。一个连长跳上救护车，举起上了刺刀的冲锋枪高呼：“为我们营长报仇，弟兄们冲呀！”战士们前仆后继地冲杀过去。傍晚6时终将敌人击溃，遗下了1200具尸体和150余的重伤士兵，残部狼狈泅水渡江逃窜。我军在敌俘虏营中救出被俘英军400多人，各国随军记者及英美传教士等100多人后，即渡江掩护被敌围困的英军第一师步骑兵共8000多人撤退。英军官兵感激得流泪，高呼“中国万岁！”

仁安羌大捷，是二次大战闻名世界的一个战役。中国新38师仅以1000余兵力，击败十倍于我的日军，并救出近万名英军官兵，而其他各战线当时均吃了败仗，一部分退到缅北，另一部分退入印度境内。新38师还掩护被困英军进入印度防线。李碧珠的救护队奉命编入英军战地服务团。此役是盟军在缅甸战场第一战役中最漂亮的一仗。李碧珠在缅甸前线驰骋于枪林弹雨、荆棘泥泞之中，在云雾山中、原始森林、沼泽、岩洞，到处留着她艰辛的脚印。她率领的救护大队的出色军功，获得同盟军总司令史迪威将军颁发的表彰状，新38师师长孙立人将军授给李碧珠一面锦旗，上嵌“白衣天使，巾帼英雄”八字。